Разработка методов получения связующего для электродной промышленности, высококачественного сырья для производства углеродных волокон и композиционных материалов на его основе, наработка лабораторных образцов для исследований

Объектами исследования являются технологии получения каменноугольных пеков и образцы пеков, изготовленных по технологиям производства связующего для электродной промышленности и высококачественного сырья для производства углеродных волокон и композиционных материалов на его основе. Цель работы – разработка и изготовление опытных установок для наработки опытных партий связующего для электродной промышленности и опытных партий высококачественного сырья для производства углеродных волокон и композиционных материалов на его основе. В процессе работы проводились патентный поиск, обзор и анализ современной научно-технической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему физико-химического исследования пеков. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований были разработаны, изготовлены и смонтированы новые модернизированные опытные установки по получению мезофазного пека из каменноугольной смолы, используемого как сырье для производства углеродных волокон и пека используемого как связующее для электродной промышленности. Установки имеют единую модульную и аппаратную основу. Данные опытные установки позволяют в результате поэтапной переработки каменноугольной смолы получать каменноугольный пек для электродного производства (пек после первой стадии переработки каменноугольной смолы) и каменноугольный мезофазный пек для производства углеродных волокон (пек после второй и третьей стадии переработки каменноугольной смолы). Для получения опытных образцов пеков на опытных установках были разработаны программы и методики экспериментальных испытаний. На основе результатов опытных испытаний по получению опытных образцов пеков и результатов исследований их качества были сделаны выводы о взаимосвязи качества получаемых пеков и параметрах технологического режима их получения. Полученные опытные образцы каменноугольного пека, используемого как связующее для электродной промышленности, соответствуют требованиям ГОСТ 10200-2017 Пек каменноугольный электродный. Технические условия. Качество образцов мезофазного пека, используемого как сырье для производства углеродных волокон, полученных на опытной установке, соответствует требованиям, предъявляемым к пековому сырью для производства углеродных волокон. Степень внедрения – Исследования по данной теме НИР будут продолжены в рамках КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс» в 2025-2026 гг. За указанный период индустриальным партнером проекта будут разработаны проектная документация на промышленное производство пекового связующего для электродного производства и производство пекового сырья для производства углеродных волокон., подготовлены промышленные площадки под строительство и запущено промышленное производство данных пековых продуктов. Результаты НИР будут востребованы прежде всего предприятиями по производству электродной продукции, углеродных материалов, углеродных волокон и композиционных материалов на их основе, а также будут внедрены в образовательный процесс для студентов технических ВУЗов.